llvm/test/Transforms/InstCombine/ctpop-cttz.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
   2 ; RUN: opt < %s -S -passes=instcombine | FileCheck %s
   3
   4 declare i32 @llvm.ctpop.i32(i32)
   5 declare <2 x i32> @llvm.ctpop.v2i32(<2 x i32>)
   6
   7 ; PR43513
   8 ; __builtin_popcount(i | -i) -> 32 - __builtin_cttz(i, false)
   9 define i32 @ctpop1(i32 %0) {
  10 ; CHECK-LABEL: @ctpop1(
  11 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = call range(i32 0, 33) i32 @llvm.cttz.i32(i32 [[TMP0:%.*]], i1 false)
  12 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[TMP2]]
  13 ;
  14   %2 = sub i32 0, %0
  15   %3 = or i32 %0, %2
  16   %4 = tail call i32 @llvm.ctpop.i32(i32 %3)
  17   %5 = sub i32 32, %4
  18   ret i32 %5
  19 }
  20
  21 define <2 x i32> @ctpop1v(<2 x i32> %0) {
  22 ; CHECK-LABEL: @ctpop1v(
  23 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = call range(i32 0, 33) <2 x i32> @llvm.cttz.v2i32(<2 x i32> [[TMP0:%.*]], i1 false)
  24 ; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = sub nuw nsw <2 x i32> splat (i32 32), [[TMP2]]
  25 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[TMP3]]
  26 ;
  27   %2 = sub <2 x i32> zeroinitializer, %0
  28   %3 = or <2 x i32> %2, %0
  29   %4 = tail call <2 x i32> @llvm.ctpop.v2i32(<2 x i32> %3)
  30   ret <2 x i32> %4
  31 }
  32
  33 define i32 @ctpop1_multiuse(i32 %0) {
  34 ; CHECK-LABEL: @ctpop1_multiuse(
  35 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = sub i32 0, [[TMP0:%.*]]
  36 ; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = or i32 [[TMP0]], [[TMP2]]
  37 ; CHECK-NEXT:    [[TMP4:%.*]] = xor i32 [[TMP3]], -1
  38 ; CHECK-NEXT:    [[TMP5:%.*]] = call range(i32 0, 33) i32 @llvm.ctpop.i32(i32 [[TMP4]])
  39 ; CHECK-NEXT:    [[TMP6:%.*]] = add i32 [[TMP5]], [[TMP3]]
  40 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[TMP6]]
  41 ;
  42   %2 = sub i32 0, %0
  43   %3 = or i32 %0, %2
  44   %4 = tail call i32 @llvm.ctpop.i32(i32 %3)
  45   %5 = sub i32 32, %4
  46   %6 = add i32 %5, %3
  47   ret i32 %6
  48 }
  49
  50 ; PR43513
  51 ; __builtin_popcount(~i & (i-1)) -> __builtin_cttz(i, false)
  52 define i32 @ctpop2(i32 %0) {
  53 ; CHECK-LABEL: @ctpop2(
  54 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = call range(i32 0, 33) i32 @llvm.cttz.i32(i32 [[TMP0:%.*]], i1 false)
  55 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[TMP2]]
  56 ;
  57   %2 = xor i32 %0, -1
  58   %3 = sub i32 %0, 1
  59   %4 = and i32 %3, %2
  60   %5 = tail call i32 @llvm.ctpop.i32(i32 %4)
  61   ret i32 %5
  62 }
  63
  64 define <2 x i32> @ctpop2v(<2 x i32> %0) {
  65 ; CHECK-LABEL: @ctpop2v(
  66 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = call range(i32 0, 33) <2 x i32> @llvm.cttz.v2i32(<2 x i32> [[TMP0:%.*]], i1 false)
  67 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[TMP2]]
  68 ;
  69   %2 = xor <2 x i32> %0, <i32 -1, i32 -1>
  70   %3 = add <2 x i32> %0, <i32 -1, i32 -1>
  71   %4 = and <2 x i32> %2, %3
  72   %5 = tail call <2 x i32> @llvm.ctpop.v2i32(<2 x i32> %4)
  73   ret <2 x i32> %5
  74 }
  75
  76 define i32 @ctpop2_multiuse(i32 %0) {
  77 ; CHECK-LABEL: @ctpop2_multiuse(
  78 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = xor i32 [[TMP0:%.*]], -1
  79 ; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = add i32 [[TMP0]], -1
  80 ; CHECK-NEXT:    [[TMP4:%.*]] = and i32 [[TMP3]], [[TMP2]]
  81 ; CHECK-NEXT:    [[TMP5:%.*]] = call range(i32 0, 33) i32 @llvm.cttz.i32(i32 [[TMP0]], i1 false)
  82 ; CHECK-NEXT:    [[TMP6:%.*]] = add i32 [[TMP5]], [[TMP4]]
  83 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[TMP6]]
  84 ;
  85   %2 = xor i32 %0, -1
  86   %3 = sub i32 %0, 1
  87   %4 = and i32 %3, %2
  88   %5 = tail call i32 @llvm.ctpop.i32(i32 %4)
  89   %6 = add i32 %5, %4
  90   ret i32 %6
  91 }
  92
  93 ; PR51784
  94 ; __builtin_popcount((i & -i) - 1) -> __builtin_cttz(i, false)
  95 define i32 @ctpop3(i32 %0) {
  96 ; CHECK-LABEL: @ctpop3(
  97 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = call range(i32 0, 33) i32 @llvm.cttz.i32(i32 [[TMP0:%.*]], i1 false)
  98 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[TMP2]]
  99 ;
 100   %2 = sub i32 0, %0
 101   %3 = and i32 %2, %0
 102   %4 = add i32 %3, -1
 103   %5 = tail call i32 @llvm.ctpop.i32(i32 %4)
 104   ret i32 %5
 105 }
 106
 107 define <2 x i32> @ctpop3v(<2 x i32> %0) {
 108 ; CHECK-LABEL: @ctpop3v(
 109 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = call range(i32 0, 33) <2 x i32> @llvm.cttz.v2i32(<2 x i32> [[TMP0:%.*]], i1 false)
 110 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[TMP2]]
 111 ;
 112   %2 = sub <2 x i32> zeroinitializer, %0
 113   %3 = and <2 x i32> %2, %0
 114   %4 = add <2 x i32> %3, <i32 -1, i32 -1>
 115   %5 = tail call <2 x i32> @llvm.ctpop.v2i32(<2 x i32> %4)
 116   ret <2 x i32> %5
 117 }
 118
 119 define <2 x i32> @ctpop3v_poison(<2 x i32> %0) {
 120 ; CHECK-LABEL: @ctpop3v_poison(
 121 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = call range(i32 0, 33) <2 x i32> @llvm.cttz.v2i32(<2 x i32> [[TMP0:%.*]], i1 false)
 122 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[TMP2]]
 123 ;
 124   %2 = sub <2 x i32> zeroinitializer, %0
 125   %3 = and <2 x i32> %2, %0
 126   %4 = add <2 x i32> %3, <i32 -1, i32 poison>
 127   %5 = tail call <2 x i32> @llvm.ctpop.v2i32(<2 x i32> %4)
 128   ret <2 x i32> %5
 129 }